家用電器安全檢測技術(shù)及案例分析

廣東省惠州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測所 莊智東

家用電器檢測常見的不合格項(xiàng)主要有：電氣結(jié)構(gòu)、發(fā)熱、防火等，不合格產(chǎn)品可能會造成觸電、火災(zāi)等事故。本文對家用電器產(chǎn)品GB 4706.1-2005安全標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法及在日常檢測中發(fā)現(xiàn)的主要安全質(zhì)量問題案例進(jìn)行分析。

家電產(chǎn)品種類繁多，而且在不斷推陳出新，對于企業(yè)而言，生產(chǎn)不同的家電產(chǎn)品，不僅需要滿足GB4706.1通用要求，同時需要滿足相應(yīng)的特殊標(biāo)準(zhǔn)。對于檢測人員，如果不能正確理解標(biāo)準(zhǔn)要求，將會導(dǎo)致檢測結(jié)果的誤判。

1 定義解讀

額定值，包括電壓、電流、功率、頻率等，由制造商規(guī)定的相關(guān)參數(shù)。與電源連接的方式，包括X型、Y型、Z型。絕緣，包括基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣（基本+附加）、加強(qiáng)絕緣（等效雙重絕緣，單一絕緣或多層組成）、功能絕緣（不同極性之間的絕緣）。器具，通常有Ⅰ類（帶接地，單相三極）、Ⅱ類（單相兩極）、Ⅲ類（小于42V安全特低電壓供電）。便攜式器具，可能移動或少于18kg的非固定器具，如風(fēng)扇、空氣凈化器。手持式器具，如電吹風(fēng)。固定式器具，如高位安裝的室內(nèi)加熱器、空調(diào)。電熱器具，如燙發(fā)器。電動器具，如風(fēng)扇。組合型器具，即含有電熱和電動元件的器具。安全隔離，應(yīng)滿足兩個條件，向產(chǎn)品提供安全特低電壓且輸入與輸出部件之間滿足雙重或加強(qiáng)絕緣。

2 標(biāo)志和說明

器具上或銘牌參數(shù)標(biāo)注不全，應(yīng)標(biāo)出額定電壓、電源性質(zhì)符號、輸入功率、制造商、型號等。符號標(biāo)記不全，Ⅱ類器具無標(biāo)注Ⅱ類符號，與電網(wǎng)連接的保護(hù)接地端子處無標(biāo)注保護(hù)接地符號。在功能為“待機(jī)”的開關(guān)處標(biāo)注了“通/斷”符號，容易引起誤解。使用Y型連接的器具，使用說明書中無標(biāo)注相應(yīng)的警告語。標(biāo)記擦拭先用沾水的布擦拭15s，再用沾汽油的布擦拭15s，試驗(yàn)后標(biāo)注內(nèi)容不能被識別。

3 防觸電試驗(yàn)

產(chǎn)品防護(hù)等級一般要求為IP20。在正常工作可觸及的器具表面使用B型試驗(yàn)探棒（即模擬人體手指關(guān)節(jié)的可彎曲探棒）進(jìn)行試驗(yàn)，可拆卸的部件應(yīng)拆卸，試驗(yàn)指在各個方向進(jìn)行試驗(yàn)，要求不能觸及帶電部件。產(chǎn)品外殼開孔過大、采用軟殼、保護(hù)罩蓋固定不可靠都將容易導(dǎo)致不合格。

第8.1.2章，對于Ⅱ類器具或Ⅱ類結(jié)構(gòu)，使用13號探棒進(jìn)行試驗(yàn)，此處要使用不明顯的力，通常是5N以內(nèi)的力。如果器具外殼有覆蓋一層非導(dǎo)電的涂層，則13號探棒也需要對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行考核。另外，還需使用B型試驗(yàn)探棒對Ⅱ類器具或Ⅱ類結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，只能接觸雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣部件。Ⅱ類結(jié)構(gòu)包括：如果Ⅰ類器具帶有未接地的易觸及的金屬部件，而且未使用一個接地的中間金屬部件將其與帶電部件隔開；Ⅰ類器具帶有易觸及的非金屬部件，除非這些部件用一個接地的中間金屬部件將其與帶電部件隔開，否則按Ⅱ類結(jié)構(gòu)規(guī)定的有關(guān)要求。常見不合格情況：帶電部件與開孔距離太近容易導(dǎo)致不合格；Ⅰ類器具外殼以外的可觸及部件，如產(chǎn)品外露電源線，以及可觸及的內(nèi)部線僅采用基本絕緣，則不滿足要求；13號探棒可通過覆蓋了非導(dǎo)電涂層的外殼觸及帶電部件。但如果13號探棒可同時接觸到裸露接地金屬和帶電部件，可視為符合要求。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了幾種可觸及部件的情況：由安全特低電壓供電且交直流不超過42.4V；由保護(hù)阻抗與帶電部件隔開的部件；電壓在42.4V到450V之間，電容量小于0.1μF；電壓在450V到15kV之間，放電量小于45μC。例如，如何判定電源適配器輸出端是否可觸及，第一，電源適配器變壓器是否屬于安全隔離變壓器，第二，初次級部件之間的爬電距離和電氣間隙是否滿足加強(qiáng)絕緣要求，第三，測量輸出電壓值，第四，輸入和輸出之間進(jìn)行加強(qiáng)絕緣的耐壓試驗(yàn)，以上試驗(yàn)均滿足才能判定輸出端可觸及。不然即使輸出電壓小于42.4V，也將其工作電壓視為220V，屬于危險(xiǎn)電壓。因此，防觸電項(xiàng)目的考核需要從產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)計(jì)中的爬電距離和電氣間隙、電氣強(qiáng)度以及泄漏電流項(xiàng)目進(jìn)行綜合評定。同時也可以看出，標(biāo)準(zhǔn)中不同項(xiàng)目會存在相關(guān)性。

4 輸入功率試驗(yàn)

第10章，對于不同的器具，有不同的偏差要求。在進(jìn)行輸入功率試驗(yàn)時，產(chǎn)品應(yīng)開啟所有的工作狀態(tài)，額定電壓下測量。例如，器具額定電壓為（220-240）V時，測試電壓應(yīng)為230V，額定電壓為（100-240）V時，則測試應(yīng)在上、下限電壓分別進(jìn)行。不同的產(chǎn)品對應(yīng)輸入功率測試方法也不同，如電風(fēng)扇，可在電風(fēng)扇工作穩(wěn)定后直接讀取功率，屬直接讀取法。另一種測試方法為積分平均法，如帶PTC元件的直發(fā)梳，整個工作周期功率是變化的，需要在一個具有代表性期間功率進(jìn)行積分平均。因此，對于輸入功率在工作周期變化的器具，應(yīng)找準(zhǔn)代表性周期，否則容易出現(xiàn)額定值標(biāo)注不準(zhǔn)確造成不合格。

5 發(fā)熱試驗(yàn)

發(fā)熱試驗(yàn)是考核一個產(chǎn)品在正常使用時產(chǎn)生的熱危險(xiǎn)，按器具類別分為電熱器具、電動器具和組合器具，不同器具測試方法不同。試驗(yàn)時，要嚴(yán)格按照不同器具正常使用時的安裝、放置，正確使用測試角、支撐物等。電動器具和組合器具一般以0.94倍和1.06倍額定電壓進(jìn)行試驗(yàn)，電熱器具則在1.15倍額定輸入功率下進(jìn)行。在熱試驗(yàn)中，繞組溫升的測量有兩種方法，熱電偶法和阻值法，阻值法的測量較為復(fù)雜，也是能力驗(yàn)證的主要考核點(diǎn)。采用阻值法測量有幾個要點(diǎn)：（1）試驗(yàn)應(yīng)在恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。（2）采用精度較高的微歐姆計(jì)測量阻值。（3）在試驗(yàn)穩(wěn)定后斷開開關(guān)，迅速對繞組進(jìn)行測量，按照一定的時間間隔讀取8個以上電阻值，采用外推法繪制變化曲線推算至斷電瞬間的電阻值，最后根據(jù)第11.3章的公式計(jì)算求得繞組溫升。

6 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)

結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的測量大部分是采用視檢方法進(jìn)行，檢測人員對標(biāo)準(zhǔn)的理解以及實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)將會影響對結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的判斷。在GB4706.1中，防觸電、內(nèi)部布線、電源連接、接地措施、螺釘、電氣間隙和爬電距離等都有涉及結(jié)構(gòu)判定的要求。

第22.5章插頭放電試驗(yàn)，通常是針對電路LN之間使用額定容量大于0.1μF的電容，產(chǎn)品采用插頭與電網(wǎng)連接的，需要進(jìn)行此試驗(yàn)。試驗(yàn)儀器一般采用示波器，選擇“DC直流”耦合方式。依據(jù)CTL決議DSH0716，使用輸入阻抗大于等于100ΜΩ，輸入容量小于等于25pF的電壓探頭。斷電后1s時，電壓如果小于34V則滿足要求。第22.31章，重點(diǎn)對電線、螺釘、螺母或彈簧等部位應(yīng)可靠或設(shè)置附加防護(hù)做了明確要求。幾種認(rèn)為可靠的連接方式：螺釘或螺母+防滑墊圈；釬焊+其他夾持固定；夾緊導(dǎo)線+夾緊導(dǎo)線絕緣層。第22.33章，針對Ⅱ類結(jié)構(gòu)的兩處要求，導(dǎo)電性液體不能與基本絕緣或加強(qiáng)絕緣接觸，如果是與帶電部件接觸的液體則不能與加強(qiáng)絕緣接觸。例如，氫水機(jī)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中通過極片與水接觸，雖然極片電壓為40V，但結(jié)構(gòu)中極片并未進(jìn)行安全隔離，因此不滿足要求。第22.35章，正常使用中握持的部件不應(yīng)在絕緣失效后帶電。例如，電水壺的手柄部分為塑料部件。在CTL0741決議中舉例的便攜式電水壺手柄接地仍不符合要求。第22.42章，保護(hù)阻抗應(yīng)至少由兩個單獨(dú)元件組成，此項(xiàng)要求是針對有可觸及輸出的器具，例如電源適配器，在初次級電路之間需要采用兩個保護(hù)阻抗Y電容，但很多產(chǎn)品只采用一個Y電容，則不滿足要求。雖然，1個Y1電容相當(dāng)于兩個Y2電容，但此處也不應(yīng)只用一個Y1電容，至少要兩個Y2電容串聯(lián)。第22.44章，器具外殼形狀和裝飾不允許做成動物、卡通等模型，容易被孩子當(dāng)玩具，在CTL PDSH1081決議中，舉例了常見小家電外殼卡通形象的不合格案例。因?yàn)榧矣秒娖鳟a(chǎn)品通常是電網(wǎng)220V供電，在電擊和機(jī)械危險(xiǎn)方面風(fēng)險(xiǎn)性相比電玩具更高，而電玩具的工作電壓僅小于24V。

家用電器檢測人員及生產(chǎn)者應(yīng)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)，多了解國內(nèi)外有關(guān)家電產(chǎn)品的相關(guān)決議，多參加技術(shù)研討會，積累經(jīng)驗(yàn)。本文通過對家電標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1部分條款進(jìn)行解讀，并結(jié)合不合格產(chǎn)品案例進(jìn)行分析，為檢測技術(shù)人員及企業(yè)生產(chǎn)者提供參考，提高檢測技能和產(chǎn)品質(zhì)量。